DE2559097A1 - DEVICE FOR MEASURING THE PARTICLE MASS PER UNIT VOLUME OF AN AEROSOL - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING THE PARTICLE MASS PER UNIT VOLUME OF AN AEROSOLInfo
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Description
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μλι,IAIiILFPi..Vi:: :ϊ & aμλι, IAIiILFPi..Vi ::: ϊ & a
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K. L·. SCIIIFF D-^lic^liSoriK. L ·. SCIIIFF D- ^ lic ^ liSori
du. Λ. ν. FUNFJR O C C Q Π Q "7 Postfach ΟΏΟΐϋΟyou. Λ. ν. FUNFJR O C C Q Π Q "7 PO Box ΟΏΟΐϋΟ
η,^,Να. P. Sl^EPTL, Z - O V U 3 / ΪΠΙ.ΚΙ,ΟΝ IORO) 4Η2ΟΠ1 η, ^, Να. P. Sl ^ EPTL, Z - OV U 3 / ΪΠΙ . ΚΙ , ΟΝ IORO) 4Η2ΟΠ1
DK. U. SCIJL-JJKL-HOPF tklkor. αγηομλιϊπά ι münchknDK. U. SCIJL-JJKL-HOPF tklkor. αγηομλιϊπά ι Munich
Βίί'Λ.iNt;. U. ΚΒ13ΙΝΌΤIATJS telex r>-2;}5üi5 ai'üo ηΒίί'Λ.iNt ;. U. ΚΒ13ΙΝΌΤIATJS telex r> -2;} 5üi5 ai'üo η
SOCIETY FATIONALE DELIS FTTROLL'S DA-16662SOCIETY FATIONALE DELIS FTTROLL'S DA-16662
D! ACUITiI IrIBD ! ACUITiI IrIB
30. 12. 1975December 30, 1975
Priorität νσ.Τΐ '*■?. Λ. 197? Frankreich "rr. τ? C 1^"Priority νσ.Τΐ '* ■ ?. Λ . 197? France " r r. Τ? C 1 ^"
Die irfirövng besieht sich exxf eins Yorrir-btursg ?:urThe irfirövng looks at exxf eins Yorrir-btursg?: Ur
bc^tebeiiu aus:bc ^ tebeiiu from:
- einen* festen Ko ι· ρ or, rocslLÖrper goii-nnt, öcr eir-o e>;.·^-, sum j'cil vor eii^i- flachen l'lektroia ivur AufnahKC 0;·* ϊί-ΐΐ-chen überdeckte Cberfl:'c--e airrvreicl, und eine voü dvr ίΛ^'--nchif.d^iien Teilchoririynre αοΓ:^)ΐ£·?.^,C 'Lc^sonanrr^re^i^nt' ':;.ΐ,- a * solid Ko ι · ρ or, rocslLÖrper goii-nnt, öcr eir-o e>;. · ^ -, sum j'cil in front of eii ^ i- flat l'lektroia ivur AufnahKC 0 ; · * Ϊί-ΐΐ-chen covered surface: 'c - e airrvreicl, and a voü dvr ίΛ ^' - nchif.d ^ iien Teilchoririynre αοΓ: ^) ΐ £ ·?. ^, C 'Lc ^ sonanrr ^ re ^ i ^ nt '':;. ΐ,
- 'MUi1IoViAUi0CiI Kun Tasten eier 1:1 e?üiιεnzfic:j.?^ " deo fc-vl^n i/orpoi'ii* l'ocskörper ge-^^j^t, inpbi.sondert- du?-c).i Vcrt.lc-ic':^"! ri.it der iie^onan^frcouen^ ein^B fetten rorpein gleicher . cv-"· male, Yeryleiehsliörper gekannt, (!ez denselben iempc-'-'utuv·- U3.d rruekb'bdir.^ujigen unterworfen ist v.'ie der I'esskbrper,- 'MUi 1 IoViAUi 0 CiI Kun buttons eier 1: 1 e? Üiιεnzfic: j. -c) .i Vcrt.lc-ic ': ^ "! ri.it der iie ^ onan ^ frcouen ^ a ^ B fat rorpein same. cv- "· male, yeryleiehslibody known, ( ! ez the same iempc -'- 'utuv · - U3.d rruekb'bdir. ^ ujigen is subject to v.'ie the I'esskbrper,
- Einrichtungen zvin Erzeugen eines rr.it Acrorclteilchen geladenen I-uftstroris in Richtung auf die flache lufrahau cler.tr ο ic hin, uno- Facilities zvin generating a rr.it acrorcl particles charged I-uftstroris in the direction of the flat lufrahau cler.tr ο ic hin, uno
- Einriclitun^en sua Aufladen der Seuchen r:it einer der PoIc--- Einriclitun ^ en sua charging the epidemics r: it one of the poIc--
12s Bind verschiedene Voi'richtun^e.i bekannt, welche die Kigeni;Ci:rift beeti::i:'itcr Körper Y-sr-.venden, bei einer g;-^t bsner: geometrischen Konfiguration eine bestimite Il£Kon.?.nsfre;monK zu besitzen, die sich verändern kann, wenn sich die Konfiguration des Körpers ändert, insbesondere infolge einer Ablagerung τοπ Seilchen. In diesen Vorrichtungen wird die Ablagerung der Teilchen eines sich fortbewegenden Aerosols auf einer ebenen Oberfläche eines sogenannten "."easkörpert veruri-acht durch day !·> -r« strömen t-ineu Stroms hoher Spannung von eine-ϊ spits e.ulaufc::uen Metall;ätii"t κν.ν e'w.v::irj( ^siu"csc--hv zv^ Aohee aes Stifts gelöö^nei Oberfläche des Messkörperßf die teilweise ror. der flachen Auf-12s Bind various Voi'richtun ^ ei known which the Kigeni; Ci: rift beeti :: i: 'itcr body Y-sr-. Use, at a g ; - ^ t bsner: geometric configuration having a definite Il £ Kon. In these devices, the deposition of particles of a traveling aerosol on a flat surface of a so-called "." Easkörpert veruri-eight by day! ·> -R "flow t-inew current high voltage of one-ϊ spits e.ulaufc :: uen metal; ätii "t κν.ν e'w.v :: irj ( ^ siu" csc - hv zv ^ Aohee aes pin loosened ^ nei surface of the measuring body ß f the partially ror. of the flat surface
OÖS830/0568 BADORIQlNAtOÖS830 / 0568 BADORIQlNAt
nahmeelektrode überdeckt ict, Die Spitse des Stifts hat von der ebenen Oberfläche einen Abstand, der grosser ist als die Entladung;= tr ecke eines elektrischen Lichtbogens in der Luft. In derartigen Vorrichtungen wird ein Vergleich zwischen der Rei-onansfreyjens Ces l'esskörperü und der eines Vergleichs— kör per r; angestellt, vrolck-er demselben Temperatur- und DruckverliältLivS.^en au^g^c^tst Izτ ν; ie der kesskörper, auf dessen Oberfläche jedoch kein I7iedernchlag von l'eilchen stattfindet.sensing electrode covers ict, the tip of the pen has a distance from the flat surface which is greater than the discharge; = dry an electric arc in the air. In such devices, a comparison is made between the Rei-onansfreyjens Ces l'esskörperü and that of a comparison body r; employed, vrolck-er the same temperature and pressure lossLivS. ^ en au ^ g ^ c ^ tst Izτ ν; ie the sediment, on the surface of which, however, no precipitation of particles takes place.
Jn der νίΓεοΜκίΉ;:;; bekannten Vorrichtungen ΐκτ der Ver-ρ.li.ichnkörp::!- i:i al^cf^pften T.'-ftstro:n p.-igebracht, so dass zu bs:r.".----cktel· ist, dac-j ei::e "o^v^btOlieidung von Teilchen seine Ζο:".ί:±£-;·\τ-ι±:."" verla.der L; rur;ssröer:i vird die Luftströmung von ennsi- allgemein α".ι ;:'nuo des Kreislaufs angebrachten fjaugputnpe h£.rvoi-£err.."fjr... so dacc der D'jrcksats einer solchen Anordnung duve]- v-.i~ic.Vr.".i'i^l^e i'cl"\ nrikun^en der niederschlagsrate der Teilchen hecinträchtiet- v-vrclcr- k;:·::.■■.Jn der νίΓεοΜκίΉ;: ;; known devices ΐκτ the ver ρ. li.ichnkkör ::! - i: i al ^ cf ^ pften T .'- ftstro: n p.-ig brought so that to bs: r . ".---- cktel · is, dac-j ei :: e "o ^ v ^ btOlievention of particles its Ζο:". ί: ± £ -; · \ τ-ι ± :. "" der L; rur; ssröer: i vird the air flow from ennsi- general α ". ι;: 'nuo of the circuit attached fjaugputnpe h £ .rvoi- £ err .. "fjr ... so dacc the D'jrcksats of such an arrangement duve] - v-.i ~ ic.vr.". i'i ^ l ^ e i'cl "\ nrikun ^ en the precipitation rate of the particles hecin- v-vrclcr- k;: · ::. ■■.
In den bekanntnr Vorrichtungen ist der hetallotift mit der nc^iitiven kloi^ae einer dtrorinucj le hok-er Spannung verbunden, und die flaclie Aufnnhr-selek erode mit einer Einrichtung z\m kespen der Rosona'irirciusnz des kesskörpors. Diese Anordnung begünstigt ein Abtragen von Haterie auf dem Stift, und folglich Veränderungen in dessen Konfiguration. Dies wiederuni hat Schwankungen der gelieferten Stromstärke zur Folge, was sich in allgemeinen in einer fortschreitenden Verschlechterung der ModerSchlagsleistung der Teilchen auswirkt. Den Stromstärke» Schwankungen wird kein Einhalt geboten, da ja die Energiequelle hoher Spannung nicht in der Stromstärke, sondern in der Spannung geregelt ist.In the known devices the hetallotift is connected to the nc ^ iitiven kloi ^ ae of a dtrorinucj le hok-er voltage, and the flaclie Aufnnnhr-selek erode with a device for cutting the rosona'irirciusnz of the kessk body. This arrangement favors erosion of matter on the stylus and, consequently, changes in its configuration. This in turn results in fluctuations in the current intensity supplied, which generally results in a progressive deterioration in the impact performance of the particles. There is no stopping the current intensity fluctuations, since the high voltage energy source is not regulated in terms of current intensity, but rather in voltage.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Hängein abzuhelfen.The aim of the invention is to remedy this hang-up.
Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgenäss dadurch erreicht, dass die Einrichtungen zum Erzeugen eines mit Aerosolteilchen ge3.adenen Luftstrons in Richtung auf die flache Aufnahmeelektrode hin, sowie die Einrichtungen sum Aufladen der Teilchen mit einer der Polarität der flachen Aufnahmeelektrode entgegengesetzten Polarität einen mit seiner Achse senkrecht zur Aufnahrneelek-This goal is achieved with a device of the type described at the outset Art according to the invention achieved in that the Means for generating a charged with aerosol particles Air streams in the direction of the flat receiving electrode, and the means for charging the particles with a opposite to the polarity of the flat receiving electrode Polarity one with its axis perpendicular to the pick-up elec-
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
-09830/0568-09830/0568
tr ode und im Abstand zwischen ~j> und 15 r-m von dieser angeordneten hetallstift aufweisen, der t.it einer : le-r.e poritiver I'olarität einer ,Stromquelle verbunden .ist, welche einen Gleichstron sehr hoher ορεηηια·;- liefert, während die flache Aufnabneelektrode ta hinrichte.gen zv::- lies π er: o.ct Resonai'.'.'.f ^ enuenr: de: Lleeskc-rpers prg-· sohlof r e η ist, und der Hetaülstift sowU der 1-1 e sr1"": ν per in eJ;;Giri :■-■'■": r.ti.ft gJ'-lehaehsigen Kanal r.v geordnet rind, del·; Gogenaij: i-"ϊ h"ec^kr>j::;l, welcher eli.e nächst der Gi-i't/.o des .Stift-ε c-ijvnüi'idcJide Lurtzuführleitun^ nxö. eine g.lcooh&chfjir':. ''^!'! St if χ r·-:'" der ui-acabgewandten Seite an^eord)el-:, nach ru^-sej- !v;i.1ci:uü Cfi'-iuir, aufweist, und hesshörper 5 Ketallstif t und :*.·'.-tr 1::·.■·:??.! zucan^oi eine Ilessftelle bilden.tr ode and at a distance between ~ j> and 15 rm from this, which is connected to a: le-re poritive I'olarity of a power source, which supplies a direct current of very high ορεηηια ·; -, while the flat pick-up electrode ta hinrichte.gen zv :: - read π er: o.ct Resonai '.'. '. f ^ enuenr: de: Lleeskc-rpers prg- e sr 1 "": ν per in eJ ;; G ir i : ■ - ■ '■ ": r.ti.ft gJ'-lehaehsigen canal r. v ordered rind, del ·; Gogenaij: i-" ϊ h " ec ^ kr> j ::; l, which eli.e next to the Gi-i't / .o of the .stift-ε c-ijvnüi'idcJide Lurtzuführleitun ^ nxö. a g.lcooh & chfjir ':.''^ ! ' ! St if χ r · -: '"the side facing away from ui-ac an ^ eord) el- :, after ru ^ -sej-! V ; i.1ci: uü Cfi'-iuir, and hesshäne 5 Ketallstif t and: *. · '.- tr 1 :: ·. ■ ·: ??.! zucan ^ oi form an Ilessftelle.
Inder: ran ö^n Btift niit öor positiven YAc we ν er "hi; ^ C-(rl, gewinnt die bereits in der he^arrtcr· Vorric? t'n.(;en tu beobachtende Luf tströiiu;^, ''elektrischer 'lviu': ^r-r..-}-r-i. derart vj< Stärlie, f.'-.es es nicht :^ehr noti£ Ii, eir a ^c ',p"-'.pc au vnr« werde3i, wiso no r nicht, r-k c-"r -;t- ehr γϊ£;τ:-_ - <\-3 ;;/:_'r-d Gi:':··. lAift ein^eschln^ene Ueg ro ^o wählt ist, dasr. die I pd eve'-'liTstf-. Rinimal sird.Indians: ran ö ^ n Btift niit öor positive YAc we ν er "hi; ^ C- (rl, wins the air flow already observed in the he ^ arrtcr · t'n. ( ; En tu observing air flow; ^, '' electric 'l v iu' : ^ rr ..-} - ri. such vj < strength, f .'-. es it not: ^ ehr noti £ Ii, eir a ^ c ', p "-'. pc au vnr «Will3i, why no r not, rk c-" r -; t- or γϊ £; τ: -_ - <\ - 3 ;; /: _ 'rd Gi:': ·· Ueg ro ^ o is chosen that r. The I pd eve '-' liTstf-. Rinimal sird.
Da der Stift en die positive I*le;'.:e der ^ci'.O-.r.-r^.j-.n-un/x'-uc-lla angeschlofcaeri ist, geiicn die ürderic.^oij sei; f>r ]'o: f i^ur·. ti o:: sehr langsara vor sich, und da-ait ες'-ch die dm: u" zurück^uführenden Btromstärkeschwi nkur^en« Γί: die ΙΓ on stanz der 3hiederschla£sleistung zu optirieren, ist jedoch zusätzlich eine Kegelung der Stromstärke des zugeführt en otro-is vorgesehen.Since the pen en the positive I * le; '.: e der ^ ci'.O-.r.-r ^ .j-.n-un / x'-uc-lla is connected, the ürderic. ^ Oij may be; f> r] 'o: fi ^ ur ·. ti o :: very long sara on, and da-ait ες'-ch dm: u "back ^ uführenden Btromstärkeschwi nkur ^ s" Γί: on the ΙΓ punched the 3hiederschla £ sleistung to opti Center, but is also a Kegelung amperage of the supplied en otro-is provided.
Der feste Vergleichskör per ist Vorzugs weise in einen \7ollkornsien geschlossenen Gehäuse, der=:· sogenannten Vergleichsgehäuse, angeordnet, das eine)i den Ilesskar.ai analogen Kanal, oder aber einen dieselben ""erkmale wj e dieser r-.ufweieenc.en Kanal umfasst, wobei die huftzuführleitung und die axiale Dffn^^ng bei diesen verschiedenen Ausführungen geschlossen sind.The solid Vergleichskör via is preferential as oll grain sia in a \ 7 closed housing, the =: · so-called comparison housing, arranged having a) i the Ilesskar.ai analog channel, or a same "" CHARACTERISTICS wj e of r-.ufweieenc .en channel, the hip supply line and the axial Dffn ^^ ng are closed in these different versions.
Wenn das Yergleichsgehäuse aus einer Zelle "besteht, welche dieselben Merkmale aufweist wie eine ilesszelle ait geschlossener Luftzufuhrleitung und geschlossener axialer Öffnung, ist es möglich, jede der beiden Zellen abwechselnd einmalIf the comparison housing consists of a cell ", which has the same characteristics as a less cell ait more closed Air supply line and closed axial opening, it is possible to alternate each of the two cells once
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als Messzelle oder VergleichsKelle zu verwenden. Dies macht die Vorrichtung sehr vielseitig in der Anwendung und bietet die beetenllöj-liehkeiten für Regelung und Vergleich der Messergebnisse.to be used as a measuring cell or comparison trowel. This makes The device is very versatile in its application and offers the beetenllöj-loan options for regulation and comparison of the Measurement results.
In einem bevorzugten Ausführungcbeiepiel ist für 3 ede der verschiedenen Optionen der Vergleichszelle die Gleichstromquelle .-p.it ein^r Vorrichtung zun Regulier cn der Stromstärke des ?:elif-:i'erte>: Strops versehen. welche insbesondere Einrichtungen sun Konstanthalten der gelieferten Stromstärke unifasßt« Eine derartige Regulier vorrichtung ist z.B. in der f r ar: %ό ε is ch en Patentanmeldung Ur. 7!5.0064'I- dec Anmelders vo:c 10,1,1975 boschrieben.In a preferred embodiment, for 3 of the different options of the comparison cell, the direct current source is provided with a device for regulating the current intensity of the strobe. which particular devices sun keeping constant the current supplied unifasßt "Such a regulating device is for example in the ar fr:% ό ε is h patent application Ur. 7! 5.0064'I- dec of applicant's vo: c 10.1,1975.
Die Erfindung wird ip- folgenden anhand eines Ausfüiirungsbeispiels, da« in den Figuren 4 bis 7 dargestellt ist, näher beschrieben und erläutert. j?ig. 1 bis 3 beziehen eich auf den Stand der Technik. IJs aeigen:The invention is illustrated below with the aid of an exemplary embodiment, since it is shown in FIGS. 4 to 7, in more detail described and explained. j? y. 1 to 3 refer to calibration the state of the art. IJs aeigen:
- Fig. 1 eine bekannte Vorrichtung axt einem nach den T.'ess— körper angeordneten Vergleichskörper.- Fig. 1 shows a known device axing one according to the T.'ess- body arranged comparison body.
- Pig. 2 eine v/eitere bekannte Vorrichtung mit einem nach dem Messkörper angeordneten Vor; leichskorper.- Pig. 2 shows a further known device with an after the measuring body arranged in front; corpses.
- Fig. 3 den "Koronaeffekt" bei negativ geladenen ":et allst if t.- Fig. 3 the "corona effect" with negatively charged ": et allst if t.
- Fig. 4 den F,oronaeffekt bei positiv geladenem -letallstif t.- Fig. 4 shows the F, orona effect with a positively charged metal pen.
- Fig. 5 die Steuerung des Eoronaeffekt mittels eines Widerstandes.5 shows the control of the Eorona effect by means of a Resistance.
- Fig. 6 einen Längsschnitt durch die IJesszelle.6 shows a longitudinal section through the Iess cell.
- Fig. 7 einen Querschnitt durch Messzelle und Vergleichszelle.7 shows a cross section through the measuring cell and comparison cell.
In den Fig. 1 ...und 2 sind schematise!! zwei bekannte Vorrichtungen zur Messung der Teilchenmasse eines Aerosols pro Volumeneinheit dargestellt. Beide Figuren zeigen einen Metallstift 1, mit einer lotrecht zu einer ebenen Oberfläche 2 eines T.Tesckörpers 3 angeordneten Achse, Die Fläche 2 ist teilweise von einer flachen Aufnahmeelektrode 4 überdeckt. Der I'esskörper 3 weist eine Resonanz.freq.uen,?; auf, die variieren kann, wenn sich die Konfiguration des L'esskörpers 3 ändert, insbesondere infolge der Ablagerung von Teilchen auf der flachen Elektrode 4,In Figs. 1 ... and 2 are schematic !! two known devices for measuring the particle mass of an aerosol per unit volume shown. Both figures show a metal pin 1, with a perpendicular to a flat surface 2 of a T.Tesckörpers 3 arranged axis, the surface 2 is partially covered by a flat receiving electrode 4. The body 3 has a resonance.freq.uen,?; on that may vary, though the configuration of the Lesskörpers 3 changes, in particular as a result the deposition of particles on the flat electrode 4,
Der Stift 1 ist an die negative Klemme einer Stromquelle 5 mit sehr hoher Spannung angeschlossen. Die flache Elektrode 4The pin 1 is connected to the negative terminal of a power source 5 with a very high voltage. The flat electrode 4
809830/0568 bad ohkjinal809830/0568 bad ohkjinal
_ κ _ κ
ist mit einer Einrichtung ?,ur:i Hessen der Resori-Jisfreoi'crir; des Messkörper s 3, nämlich deu Ossiilator 6, ν er blind en.is with a facility?, u r : i Hessen der Resori-Jisfreoi'crir; of the measuring body s 3, namely deu Ossiilator 6, ν er blind en.
Die äusserste Spitse7 des Stifts 1 h-.it von der flachen Elektrode einen Abstand d_ ; dieser Abstand ist grosser ^is die Ent laduiaos strecke eines elektrischen Lichtbogens in der Luft bei der angelegten -loche parmung.The outermost tip 7 of the pin 1 h-.it is a distance d_ from the flat electrode; this distance is large ^ is the Ent laduia o s path of an electric arc in the air at the applied -loche parmung.
Pig. 1 ctellt cii.e Ausführung car, in welcher ö.er Stift 1 und der -:eGSkörper 3 in einen ku diesen gleichachsigen I'et.skanal C angeordnet sind. Der i'easkanal 8 v/eist eine nach κ t der Spitze 7 des Stifts 1 einmündende Luftzuf U ar leitung 9 und eine nach aussen rnmclende öffnung 10 auf t in der eine volumetrische Pumpe 11 angebracht ist. Bei dieser Ausführung ist ein Vergleichskörper 3' in Ileeskanyl C zwischen dem !'Garnkörper 3 und der Punipe 11 angeordnet. Pig. 1 ctellt cii.e version car, in which ö.er pin 1 and the -: eGS body 3 are arranged in a ku this equiaxed I'et.skanal C. The i'easkanal 8 v / eist one after κ t the tip 7 of the pin 1 debouching Luftzuf U ar line 9 and in a volumetric pump 11 is attached to the outside rnmclende opening 10 t. In this embodiment, a comparative body 3 'in ileeskanyl C is arranged between the!' Yarn body 3 and the puncture 11.
In Fig. 2 findet man in derselben Anordnung den Btift 1 mit seiner Spitse 7 in einem Abstand d_ sur flachen ISlektrods 4, die 52UQ Teil die ebene Oberfläche 2 des !'esskorpars 3 bedecht. Dagegen ict hier der· YergleichskörpOi 3' in ei2aor.s Yergloichskanal 8' angebracht, d~er eine seitliche Verlängerung des l'essk an al s 3 darstellt, mit dem er über ein lib er gangs teil 12 in Verbindung steht.The pin 1 is found in FIG. 2 in the same arrangement with its tip 7 at a distance d_ sur flat Ilektrods 4, the 52UQ part of the flat surface 2 of the body 3 covers. On the other hand, here the equal body Oi 3 'is in some of the Yergloich canal 8 'attached, the lateral extension of the l'essk an al s 3, with which he gangs part 12 in via a lib Connection.
In den Ausführungen nach Pig. 1 und 2 ist der Ketallstift 1 an'die negative Kleraae einer Stromquelle. 5 nit sehr hoher Spannung angeschlossen, und die einen Seil der flachen Oberfläche 2 des Jlesskörpers 3 bedeckende Aufnahmeelektrode 4 ist mit einea Oszillator 6 verbunden. Sine einen Teil der Oberfläche 2f eines Yergleichskörpers 3' bedeckende Aufnahraeelektrode 41 steht rait einem Os?;illator 61 in Verbindung.In the remarks after Pig. 1 and 2 is the metal pin 1 on the negative clergy of a power source. 5 is connected to a very high voltage, and the pickup electrode 4 covering a rope of the flat surface 2 of the junction body 3 is connected to an oscillator 6. A pick-up electrode 4 1 covering part of the surface 2 f of a matching body 3 'is connected to an os?; Illator 6 1 .
Diese beiden Ausführungen geben zu folgenden Erwägungen Anlass:These two remarks give rise to the following considerations Reason:
•1) Der Vergleichskörper, der im Luftstrom hinter dem Messkörper angeordnet ist, empfängt diejenigen Aerosolteilchen, die sich nicht am I.'esskörper absetzen konnten, oder aber von dieses losgerissen wurden.• 1) The reference body, the one in the air flow behind the measuring body is arranged, receives those aerosol particles that could not settle on the eating body, or from this were ripped off.
2) Die V/ahl einer negativen Polarität für den "Tetallstift ist ausschlaggebend für dessen schnelle Abnutzung, die sich in einer Zunahme des Krümmungsradius seiner Spitze zeigt. Die2) The number of a negative polarity for the "Tetallstift" is decisive for its rapid wear, which is shown by an increase in the radius of curvature of its tip. the
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Schwankungen der Stroms toföe zwischen dem Stift und der Elektrode machen sich im allgeneinen "bemerkbar in einer zunehmenden Verschlechterung der Eiiederschlagsleistung der Teilchen an der Elektrode.Fluctuations in current between the pen and the electrode make themselves in general "noticeable in an increasing Deterioration in the precipitation performance of the particles on the electrode.
3) Fig. 3 zeigt schenatisch den Verlauf der Stromlinien 14» den sogenannten "Koronaeffekt", zwischen einem Stift 1 negativer Polarität und einer zur Stiftachse in rechten \7inkel angeordneten, flachen Elektrode. Diese gestrichelt dargestellten elektrischen Stromlinien 14 nehmen einen Raum glockig-ausladender Form ein, und die die Spitze des Stifts umgebende Luft fliesst an der Peripherie des glockig-ausladenden Raums in Form der in punktierten Linien dargestellten, feinen Luftschlieren 15 vorbei. Die Luft trifft auf die ebene Oberfläche aus serhalb deren Llittelzone auf, und die von der Luft niitgefuhrten Aerosolteilchen schlagen sich, vom ICoronaeffekt mitgerissen^ an der Peripherie der ebenen Oberfläche nieder, j*a ein Teil davon kann sich sogar ausserhalb der Elektrode ablagern und wird damit nicht erfasst.3) Fig. 3 schematically shows the course of the streamlines 14 "the so-called" corona effect "between a pin 1 of negative polarity and a flat electrode arranged at right angles to the pin axis. These electric streamlines 14, shown in dashed lines, occupy a space of bell-shaped, expansive shape, and the air surrounding the tip of the pen flows past the periphery of the bell-shaped, expansive space in the form of fine air streaks 15, shown in dotted lines. The air strikes the flat surface from outside its central zone, and the aerosol particles carried by the air, being carried away by the corona effect, are deposited on the periphery of the flat surface; a part of it can and will even be deposited outside the electrode thus not covered.
Die Pig. 4 zeigt schematise)! den Verlauf der elektrischen. Stromlinien 14? ira sog. Koronaeffekt, zwischen einem Jletallstift positiver Polarität und einer zur Stiftachse in rechter: Vinkel angeordneten, flachen Hlektrode, die in unmittelbarer Bähe des von der Spitze des Stifts auf die-Elektrode gefällten Lots verlaufen. Die den Stift umgebende Luft strömt in diesem Beispiel in Form der punktiert dargestellten Luftschlieren 15 entlang den Stromlinien ; sie trifft auf die Elektrode in unmittelbarer Nälie ihrer !.littelsone auf und weicht dann zur Peripherie hin ab. Die Aerosolteilchen können sich bei dieser Anordnung sehr regelraässig über der llittelzone der flachen Aufnahme elektrode absetzen. The Pig. 4 shows schematize)! the course of the electrical. Streamlines 14 ? In the so-called corona effect, between a metal pen of positive polarity and a flat electrode arranged at a right angle to the pen axis, which run in the immediate vicinity of the solder precipitated from the tip of the pen onto the electrode. The air surrounding the pen flows in this example in the form of the dotted air streaks 15 along the streamlines; it meets the electrode in the immediate vicinity of its middle zone and then deviates towards the periphery. With this arrangement, the aerosol particles can settle very regularly over the middle zone of the flat receiving electrode.
Auf der Suche nach einer optimalen Verteilung in der Ablagerung der Aerosolteilchen auf der empfindlichen Elektrode des Ilesskörpers sind Experimente mit der Vorrichtung nach Fig. durchgeführt worden, in welcher· entsprechend Fig. 3 der Stroralinienverlauf 14 in gestrichelten und die luftbewegung 15 in punktierten Linien dargestellt ist. Dabei ist festzustellen, dass die Stärke des elektrischen Windes nun ausreicht, ura einen Durchsatz von etwa 1 Liter pro Minute zu gewahrleisten. Die Ansaugpurape am Ausgang der Hess ze Ue wird damit ÜberflussIn search of an optimal distribution in the deposition of the aerosol particles on the sensitive electrode of the ilex body, experiments were carried out with the device according to FIG . It should be noted that the strength of the electric wind is now sufficient to guarantee a throughput of around 1 liter per minute. The suction tape at the exit of the Hess ze Ue becomes abundant
609830/0568 S' 609830/0568 S '
Um den Luftdurchsatz rege3.mässig zu halten, muss die dem Koronaeffekt entsprechende Strornntärke stabilisiert werden; zu diesem Zweck sind zwei einander ergänzende I-Iassnahnon vorgesehen. Zunächst ist, wie Fig. 5 zeigt, ein Y/iderstand in der G-rössenoränung von 10 Hegaohu in Reihe v,ur Si:f uhr leitung zun spitzen I-le t allst if t geschaltet, der die StromstärkeSchwankungen sehr kurzer Zeitdruer abschwächt. Weiterhin ist eine Vorrichtung wie z.B. der in der französischen Patentante3-äung Hr, 75.00644 des Anmelders vom 10.1.1975 beschriebene Strorastärke-StabiÜF.ator für sehr hohe Spannungen vorgesehen, der die Stromstärke auf einen bestimmten, festgesetzten 17er t hält und öede Abweichung ausschaltet.In order to keep the air throughput at a regular 3 Corona effect are stabilized according to the current strength; for this purpose there are two complementary Iassnahnon intended. First, as shown in FIG. 5, Y / is resistance in the size of 10 Hegaohu in row v, ur Si: lead line to the peak I-le t allst if t switched, the current strength fluctuations very short period of time. Furthermore is a Device such as the one in the French patent application Hr, 75.00644 of the applicant from 10.1.1975 described Strorastärke-StabiÜF.ator intended for very high voltages, the keeps the amperage at a certain, fixed 17 t and eliminates dull deviation.
Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine i.iesszelle A oder eine Vergleichsselie B einer neuen Vorrichtung sur ;'esnung der Teilcheiinasse pro Volumenejnheit eines Aerosols.Fig. 6 is a longitudinal section through a flow cell A or A comparison table B of a new device sur; 'esnung the particle mass per unit volume of an aerosol.
In einem Gebäudeblock 17 aus Kunststofxnoterial mit holiesa spezifischer.! Leitungswider stund und hoher "Oielektrisitätskonstante, wie z.B. desi in Handel unter der Bezeichnung "Altuglas" geführten '.iaterial, ist ein zylindrincher Ilesckanal 8 gebohrt. Der iTesskanal unfr.sst mehrere koaxiale Abechnitte, nämlich: einen Abschnitt 8a. dessen lurchnesser im Verhältnis zu seiner Länge klein ist, und in dem ein '-'et allst if t 1 konzentrisch und fugendicht befestigt ist; einen Abschnitt 8b, dessen Durchmesser in Verhältnis ?.u seiner Länge gross ist, und der eine Entladekacnier bildet, in welcher der Messkörper 3, bestehend aus einer senkrecht zur Achse des Kanals angeordneten, dünnen piezoelektrischen Quarzplatte, angebracht ist, und schliesslich einen Abschnitt 8c, dessen Durchmesser etwa dem des Abschnitts Sa entspricht, und der über eine öffnung 10 nach aussen hin mündet.In a building block 17 made of plastic material with holiesa more specific.! Line resistance and high dielectric constant, such as desi in trade under the name "Altuglas" guided 'material is a cylindrical ileus canal 8 drilled. The iTesskanal unfr. Has several coaxial measurements, namely: a section 8a. whose lurchnesser in proportion is small to its length, and in which a '-'et allst if t 1 is concentric and is fastened tightly; a section 8b, the diameter of which is large in relation to its length, and which forms a discharge chamber in which the measuring body 3, consisting of a thin piezoelectric quartz plate arranged perpendicular to the axis of the channel is, and finally a section 8c, the diameter of which corresponds approximately to that of the section Sa, and over a Opening 10 opens outwards.
. Der Stift 1 umfasst mehrere zylindrische Abschnitte, von denen mindestens einer, näcilich 1a, den gleichen Durchmesser wie der Kanal Sa hat, und schliesst an einem Ende in einem kegelförmig zugespitzten Abschnitt 1b aus Stahl, \Yolfrani oder nichtrostendem Stahl ab, wobei die äusserste. Spitze vorzugsweise aus Wolfram besteht.. The pin 1 comprises several cylindrical sections, from at least one of which, namely 1a, has the same diameter as the channel Sa has, and closes at one end in a conically pointed section 1b made of steel, \ Yolfrani or stainless steel, with the outermost. Tip preferably consists of tungsten.
609830/0568609830/0568
Per Geliäuseblock 17 hat die Form eines Par alle= !flachs, clr.s einen prismatischen Ausschnitt 18 auf v/eist, um die Bohrung einer luftzufuhrleitung 9 su erleichtern, welche in den Abschnitt 8a nächst den konisch zugespitzten Ende 7 de,y spitzen AbG chn i11ε 1b munde t.Per Geliäuseblock 17 has the shape of a par all =! Flat, clr.s a prismatic cutout 18 on v / eist to facilitate the drilling of an air supply line 9 su, which in the section 8a next to the conically pointed end 7 de, y pointed AbG chn i11ε 1b mouth t.
Der Gehäuf-ebloek 17 ist zur Ur leichter ur-g des Susar:nienbau£? bzw. der Demontage der Kess- bzw. der Vergleichs Kelle in swei Teile 19 und 20 geteilt, und zwar durch die ö.en Gehäuseblock schneidende liloeiie xx, die in Jf-ig. 6 die JÜttelebene der Sntladekanter 8b ist. ITaeh dein Zusammenbau sind die 'Peile 19 und 20 mittels nicht dargestellter Schrauben formschlüssig mite inander ver bund en.The Gehäuf-ebloek 17 is the original lighter original of the Susar: nienbau £? or the dismantling of the boiler or the comparative trowel divided into two parts 19 and 20, namely by the liloeiie xx cutting through the upper housing block, which are shown in Jf-ig. 6 is the JÜttel level of the Sntladekanter 8b. In your assembly, the arrows 19 and 20 are positively connected to one another by means of screws (not shown).
Der ".etallstift 1 ist tilt einer Klemme positiver Polarität einer Stromquelle 5 holier Spannung über einen durch das Teil 19 gelegten elektrischen leiter 21 verbunden, der π:it den Stift über einen seiner zylindrischen Abschnitte in Kontakt steht.The metal pin 1 is tilted to a positive polarity terminal a power source 5 holier voltage connected through a laid through the part 19 electrical conductor 21, the π: it the Pin is in contact via one of its cylindrical sections.
Per Tts Gk or per 3 wird mittels eines Trageteils 22 in der JJittelzoiie der Entladeltsnmer 8b gehalten. Dieser Uesskörper v/eist eine der ötiftspitEe 7 gegenübsrliegendo, euere Oberfläche 2 auf. Auf einem Keil seiner Oberfläche, nämlich dem Mittelteil, ist eine flache Elektrode zur Aufnahme der Aerosolteilchen angebracht. Die flache Elektrode 4 sowie eine auf der Kehrseite angebrachte Elektrode 23 sind über elektrische leiter 24 und 25 föit einem Oszillator 6 verbunden.By means of a support part 22, the discharge number 8b is held in the JJittelzoiie per Tts Gk or per 3. This Uesskörper v / eis one of the ötiftspitEe 7 opposite, your surface 2 on. A flat electrode for receiving the aerosol particles is attached to a wedge of its surface, namely the central part. The flat electrode 4 and an electrode 23 attached to the reverse side are connected to an oscillator 6 via electrical conductors 24 and 25.
Fife 7 ist ein Querschnitt nach der T-;bene xx durch eine "Vorrichtung, die aus einer Kombination e 121er LIesszelle A mit einer benachbarten riesszelle, der VergleJchszelle B, besteht. Kan erkennt den Querschnitt durch die Entladeka^iner 8b-A der Zelle A mit einer Platte 3Λ kreisförmigen TJmfangs aus piezoelektrischem Quarz, und den Querschnitt 8b-B durch die Zelle B mit der ebenfalls kreisförmigen Platte 3„,Fife 7 is a cross-section according to T -; level xx through a "device which consists of a combination of a flow cell A with an adjacent flow cell, the comparative cell B. Kan recognizes the cross-section through the discharge cells 8b-A of the cell a plate with a 3 Λ circular TJmfangs of piezoelectric quartz, and the cross-section 8b-B through the cell B with the likewise circular plate 3 ",
An jedem Messkörper 3>A< bzw.. 3·^ ist gegenüber dem Stift 1, bzw. 1,, koaxial zu dem entsprechenden Messkörper 3. bzw. 3,,On each measuring body 3> A < or. 3 · ^ is opposite the pin 1, or 1 ,, coaxial to the corresponding measuring body 3. or 3 ,,
-'J A -b-'J A -b
eine kreisförmige Elektrode 26» bzw. 26-n angebracht. Auf der dem Stift 1, bzw. Ix, abgekehrten Seite ist eine kreisförmigea circular electrode 26 »or 26-n attached. On the side facing away from the pin 1 or I x , there is a circular one
BAD * 09830/0568BAD * 09830/0568
Elektrode 27« bzw. 27p ebenfalls koaxial zu dem entsprechenden Messkörper 3, bsw. 3y> angebrricht. Die Elektrodenplatten 26Λ, 26B, 27A, 27B sind über die Leiter 25A, 24-ß, 24.γ, 25B an die der Zelle A bzv/. B zugeordneten Oszillatoren 6. bsw. 6- angeschlossen. Electrode 27 ″ or 27p also coaxially to the corresponding measuring body 3, for example. 3y> noted. The electrode plates 26 Λ , 26 B , 27 A , 27 B are on the conductors 25 A , 24- ß , 24. γ , 25 B to the cell A or v /. B associated oscillators 6. bsw. 6- connected.
Die Auegänge der Cs cd. 11 at or en G1 und 5p sind mit einer Frenuenzttischstufe 28 verbunden, deren Auegang an einen j?renuenznesser 2S angeschlossen ist, welcher entv/edsr eine Able eg skala oder eine Einrichtung zma Aufzeichnen der Differenz in der Resonanzfrequenz zwischen den Körpern 3a und 3,, enthält.The outputs of the Cs cd. 11 at ors G 1 and 5p are connected to a Frenuenzttischstufe 28, whose output is connected to a j? Renuenznesser 2S, which entv / edsr a storage scale or a device for recording the difference in the resonance frequency between the bodies 3a and 3 ,, contains.
In einen der vorausgegangenen Beschreibung entsprochenden Ausführiingsbeispiel- der Torrichtung zur Ties sung der Teilchen-Riar;ce pro Volurieneinheit eines Aerosols, in dem der Stift einer Spannung von + 10.000 Volt ausgesetzt wurde, und bei einen Abstand von d = 15 nra zwischen der Spitze des "etallstifts v.nä der "lesselektrode, wurde ein von elektrischen \7ind erzeugter Durchsatz von 1 Liter Luft pro Lirmte gewesen.In an embodiment corresponding to the preceding description, the gate direction to the tying solution of the particle riar; ce per volume unit of an aerosol in which the pen was exposed to a voltage of +10,000 volts, and with a distance of d = 15 nra between the tip of the "etallstifts v.nä the" lesselectrode, a throughput of 1 liter of air per wire generated by the electrical system was achieved.
Die Grosse der eingefallenen Aerosolteilchen liegt zwischen 0,01 und 50 Mikron. Die Vergleichsnessungen zwischen der Resonanzfrequenz des Ilesskörpers und der des Vergleichskörpers werden kontinuierlich oder in bestimmten, festgelegten ^eitabständen vorgenoninen.The size of the collapsed aerosol particles is between 0.01 and 50 microns. The comparative measurements between the resonance frequency of the iless body and that of the reference body become continuous or at certain, fixed intervals pre-genonines.
Die Genauigkeit der erzielten Anzeigen liegt in der Grössenordnung von einem Kertz,The accuracy of the indications obtained is in the order of magnitude from a Kertz,
Das vorstehend beschriebene Aunführungsbeispiel, welches die oben aufgezählten Resultate erbrachte, hat als Beispiel keinen die Erfindung begrenzenden Charakter.The embodiment described above, which produced the results enumerated above, as an example, does not limit the invention.
309830/0568309830/0568
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